软触点免插拔自动接线教学实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了软触点免插拔自动接线教学实验系统，指令设备（1）连接可编程智能芯片（2），可编程智能芯片（2）连接软触点模拟开关芯片（3），软触点模拟开关芯片（3）内各个模拟开关的一端连接实验主单元（4）某引脚，软触点模拟开关芯片（3）内各个模拟开关的另一端并联式连接实验项目元器件或模块（5）某引脚，整体构成软触点免插拔自动接线教学实验系统的电回路。本实用新型专利技术便于维护，寿命长，简洁易懂，方便于在各本、专科及中职院校的教学实验中推广，以替换传统的相应类型的教学仪器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
软触点免插拔自动接线教学实验系统
本技术涉及教学实验系统，具体涉及软触点免插拔自动接线教学实验系统。
技术介绍
目前，对教学实验系统的具体需求是，要能在有限的主单元上从事多个实验项目的教学活动。实验主单元的资源是有限的，而实验项目相对来说是无限的，利用有限的实验主单元进行多个相对无限的教学项目实验是教学实验系统的特征。例如单片机教学实验系统，单片机芯片是主单元，其内部资源数以及输入\输出接口数是有限的，但要从事的单片机教学项目是相对无限的，既可以做AD转换实验，也可以做多位数码管动态扫描实验，还可以做键盘等实验；再例如模拟电子技术实验系统中，运算放大器是主单元，其单元数是有限的，但要在该运算放大器上做的实验项目是相对无限的，既可以做同向放大器的实验，也可以做反向放大器的实验，还可以做比较器、各种数值运算等实验。实践中，要想在有限的主单元上做多个教学项目的实验，传统的做法是在该主单元上通过人工重新接线将主单元的引脚连接到实验系统的另一个相关实验项目的电路元器件或模块引脚上。在教学实验系统中，主单元与实验项目元器件或模块之间的连接主要有两种方式；一是固定式，即主单元和实验项目元器件或模块在制作PCB板的时候利用PCB上的导线连接，这种连接方式一旦做成实验系统，电路便无法改变，只能从事非常有限数量的教学项目实验；二是插拔式，即主单元的引脚和各个教学项目元器件或模块引脚靠人工在实验时临时插拔接插件或临时插拔实验模块板更改实验项目。第一种方式实验项目数少，而第二种方式有两个缺点，一是时间长了，接线导线老化，插头接触不良，信号无法传输从而导致实验失败，二是对于复杂的电路实验，导线过多，不便于查缺补漏，影响实验效率和学生实验学习的热情。
技术实现思路
本技术的目的在于:提供一种软触点免插拔自动接线教学实验系统，基于大规模可编程智能芯片控制切换低欧姆大电流软触点模拟开关芯片，实现实验系统主单元与实验项目元器件或模块之间软触点免插拔自动连接，克服现有的实验系统的连接方式的接触不良、接线费时、故障难查等缺点。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:该教学实验系统包含大规模可编程智能芯片和低欧姆大电流软触点模拟开关芯片，大规模可编程智能芯片中预设有多个实验项目的电路连接信息，当获得要从事某实验项目的指令后大规模可编程智能芯片根据指令驱动低欧姆大电流软触点模拟开关芯片将实验系统自动连接成为某实验项目所需的实验电路。其中，该软触点免插拔自动接线教学实验系统包括指令设备、可编程智能芯片、软触点模拟开关芯片、实验主单元和若干实验项目元器件或模块，指令设备连接可编程智能芯片，可编程智能芯片连接软触点模拟开关芯片，软触点模拟开关芯片内各个模拟开关的一端连接实验主单元某引脚，软触点模拟开关芯片内各个模拟开关的另一端连接若干实验项目元器件或模块某引脚，整体构成软触点免插拔自动接线教学实验系统的电回路。工作时，通过上位机通信或实验系统内的按钮、触摸屏向大规模可编程智能芯片下达某实验项目指令(命令)；该大规模可编程智能芯片根据指令(命令)指挥软触点模拟开关芯片内各个模拟开关的闭合或断开，完成教学实验项目的电路图的连接。本技术的优点是:采用大规模可编程智能芯片控制所需的模拟开关闭合，实现实验主单元和实验项目元器件或模块的免插拔自动连接，避免长时间插拔导致接触不良、导线过多导致无法检修等缺点，高效率，成本低，寿命长，操作方便，缩短教学实验用时，提高教学实验可靠性和教学实验成功率。【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步说明。图1是本技术的结构框图。图中:I指令设备，2可编程智能芯片，3软触点模拟开关芯片，4实验主单元，5实验项目元器件或模块。【具体实施方式】如图1所示，该软触点免插拔自动接线教学实验系统包括指令设备1、可编程智能芯片2、软触点模拟开关芯片3、实验主单元4和若干实验项目元器件或模块5，指令设备I连接可编程智能芯片2，可编程智能芯片2连接软触点模拟开关芯片3，软触点模拟开关芯片3内各个模拟开关的一端连接实验主单元4某引脚，软触点模拟开关芯片3内各个模拟开关的另一端并联式连接实验项目元器件或模块5某引脚，整体构成软触点免插拔自动接线教学实验系统的电回路。其中，所述的指令设备指通过上位机通信或实验系统内的按钮、触摸屏；所述的大规模可编程智能芯片指SOPC、FPGA、CPLD, ARM、DSP或MCU ;所述的软触点模拟开关芯片指各类I旲拟开关集成电路CD4066、ADG1611 ;所述的实验王单兀指某教学实验系统中相对固定的、利用它可进行多个教学实验项目的主要元器件或模块，单片机教学实验系统中的单片机、电子技术或模拟电子技术教学实验系统中的三极管、运算放大器；所述的实验项目元器件或模块指与实验主单元接线的那些元器件或模块，单片机实验时数码管、电子技术实验时的某电阻、电容。工作时，指令设备I通过上位机通信或实验系统内的按钮、触摸屏向大规模可编程智能芯片2下达某实验项目指令(命令)；该大规模可编程智能芯片2根据指令(命令)指挥软触点模拟开关芯片3内各个模拟开关的闭合或断开，完成教学实验项目的电路图的连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
软触点免插拔自动接线教学实验系统，其特征是：该教学实验系统包括指令设备（1）、可编程智能芯片（2）、软触点模拟开关芯片（3）、实验主单元（4）和若干实验项目元器件或模块（5），指令设备（1）连接可编程智能芯片（2），可编程智能芯片（2）连接软触点模拟开关芯片（3），软触点模拟开关芯片（3）内各个模拟开关的一端连接实验主单元（4）某引脚，软触点模拟开关芯片（3）内各个模拟开关的另一端并联式连接实验项目元器件或模块（5）某引脚，整体构成软触点免插拔自动接线教学实验系统的电回路。

【技术特征摘要】
1.软触点免插拔自动接线教学实验系统，其特征是:该教学实验系统包括指令设备(I)、可编程智能芯片(2)、软触点模拟开关芯片(3)、实验主单元(4)和若干实验项目元器件或模块(5)，指令设备(I)连接可编程智能芯片(2)，可编程智能芯片(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐昌华，聂开俊，丁向荣，
申请(专利权)人：淮安信息职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：